5 Contoh perlanggaran tak elastik
1. Sebutir peluru 30 gram bergerak pada kelajuan 30 m/s melanggar bongkah kayu 1 kg yang sedang diam. Tentukan kelajuan bongkah tersebut jika peluru itu terbenam di dalam bongkah tersebut!
Perbincangan
Dikenali :
Jisim peluru (m1) = 30 gram = 0,03 kg
Jisim bongkah (m2) = 1 kg
Halaju awal peluru (v1) = 30 m/s
Halaju awal blok (v2) = 0 (blok pegun)
Ditanya : kelajuan peluru dan blok selepas perlanggaran (v')
Jawab :
Formula hukum pemuliharaan momentum jika dua objek melekat bersama selepas perlanggaran:
m1 v1 +m2 v2 = (m1 +m2) v'
(0,03)(30) + (1)(0) = (0,03 + 1) v'
0,9 + 0 = 1,03 v'
0,9 = 1,03 v'
v' = 0,9 / 1,03
v' = 0,87 m/s
Halaju peluru dan blok selepas perlanggaran ialah 0,87 m/s.
2. Objek A dan B masing-masing mempunyai jisim 2 kg dan bergerak ke arah satu sama lain pada kelajuan v.A = 6 ms-1 mengalahB = 4 ms-1Jika kedua-dua objek perlanggaran tak elastik sepenuhnya, maka laju kedua-dua objek selepas perlanggaran ialah...
Perbincangan
Dikenali :
Jisim objek A (mA) = 2 kg
Jisim objek B (mB) = 2 kg
Laju awal objek A (vA) = -6 m/s
Halaju awal objek B (vB) = 4 m/s
Ditanya : laju kedua-dua objek selepas perlanggaran (v')
Jawab :
mA vA +mB vB = (mA' + mB) v'
(2)(-6) + (2)(4) = (2 + 2) v'
-12 + 8 = 4 v'
-4 = 4 v'
v' = -4 / 4
v' = -1 m/s
Laju kedua-dua objek selepas perlanggaran ialah 1 m/s.
3. Dua objek masing-masing mempunyai jisim m1 = 3 kg dan m2 = 4 kg bergerak dalam arah yang bertentangan antara satu sama lain pada kelajuan v1 = 10 m/s dan v2 = 12 m/s. Kedua-dua objek itu berlanggar dan selepas perlanggaran ia melekat bersama. Laju kedua-dua objek selepas perlanggaran ialah…
Perbincangan
Dikenali :
Jisim objek 1 (m1) = 3 kg
Jisim objek 2 (m2) = 4 kg
Kelajuan objek 1 (v1) = -10 m/s
Kelajuan objek 2 (v2) = 12 m/s
Ditanya : kelajuan kedua-dua objek selepas perlanggaran (v')
Jawab :
m1 v1 +m2 v2 = (m1' + m2) v'
(3)(-10) + (4)(12) = (3 + 4) v'
-30 + 48 = 7 v'
18 = 7 v'
v' = 18 / 7
v' = 2,6 m/s
Laju kedua-dua objek selepas perlanggaran ialah 2,6 m/s.
4. Sebuah kereta sedan yang berhenti telah dilanggar oleh sebuah bas yang bergerak pada kelajuan 36 km/j. Selepas perlanggaran, kereta sedan dan bas tersebut bertembung antara satu sama lain. Jika jisim bas itu ialah 2000 kg dan jisim sedan itu ialah 1000 kg, apakah kelajuan kedua-dua kenderaan itu selepas perlanggaran?
A. 3,45 m/s
B. 4,67 m/s
C. 5,45 m/s
D. 6,67 m/s
E. 7,67 m/s
Perbincangan:
Adalah diketahui bahawa :
v bas = 36 km/j = 36000 m/3600 s = 10 m/s
m bas = 2000 kg
v sedan = 0
m sedan = 1000 kg
Ditanya :
Kelajuan sedan dan bas selepas perlanggaran (v')?
Jawapan :
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
(2000)(10) + (1000)(0) = (2000 + 1000) v'
20.000 = 3000 v'
v' = 20.000 / 3000 = 6,67 m/s
Jawapan yang betul ialah D.
5. Sebutir peluru 20 gram yang bergerak pada kelajuan 100 m/s melanggar sebatang bongkah kayu yang pegun dan tersangkut di dalamnya. Jika jisim bongkah kayu itu ialah 500 gram, apakah kelajuan bongkah kayu dan peluru itu sejurus selepas perlanggaran?
A. 1,50 m/s
B. 2,55 m/s
C. 3,85 m/s
D. 4,75 m/s
E. 5,65 m/s
Perbincangan:
Adalah diketahui bahawa :
m peluru = 20 gram = 0,02 kg
v peluru = 100 m/s
m blok = 500 gram = 0,5 kg
blok v = 0
Ditanya :
Kelajuan peluru dan blok sejurus selepas perlanggaran (v')?
Jawapan :
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
(0,02)(100) + (0,5)(0) = (0,02 + 0,5) v'
2 + 0 = 0,52 v'
2 = 0,52 v'
v' = 2 / 0,52 = 3,85 m/s
Jawapan yang betul ialah C.
